Новые идеи в философии. Сборник номер 2 Коллектив авторов
Конечно, было бы неумно и несправедливо выдвигать эту несообразность в качестве доказательства принципиальной негодности механического мировоззрения. Больцман не так давно вполне основательно опроверг аналогичный довод44, выдвинутый против кинетической теории газов, простою ссылкою на число. Автор этого довода Цермело исходил из одной теоремы Пуанкаре45, которой он сам придал следующую формулировку:
«В системе материальных точек, подверженных действию сил, зависящих только от положения в пространстве, некоторое состояние, характеризуемое положением и скоростями, должно повториться (если и не математически точно, то с любой степенью приближения) любое число раз, при том условии, что ни число координат, ни скорости не возрастут беспредельно». Согласно этой теореме, на точной формулировке которой (этой формулировки придерживается и Больцман) здесь не место останавливаться и доказательство которой изложено Больцманом46в еще более сжатой форм, чем оно развито самим Пуанкаре, – обратимость всех явлений должна считаться необходимым следствием механического мировоззрения. Впрочем, Пуанкаре и в другой связи47показал, что возрастание энтропии, вообще говоря, не имеет места в Гельмгольцевых циклических системах со скрытыми движениями; он приходит к заключению, что «необратимые явления и теория Клаузиуса не могут быть объяснимы уравнениями Лагранжа» или, короче: «механическое мировоззрение несогласимо с теоремой Клаузиуса».
Итак, у механического воззрения есть только один способ объяснить необратимость, – а именно, указание на то, что хотя возвращение однажды уже пройденного состояния и не является теоретически невозможным, – тем не менее такое возвращение применительно с наблюдаемым в опыте необратимым событиям представляло бы исчезающе малую долю вероятности. В частности, чтобы опровергнуть довод Цермело48против кинетической теории газов, Больцманн представляет себе сосуд вместимостью в 1 куб. сантиметр, заключающий в себе воздух обычной плотности, т. е. около триллиона молекул; предполагает, что исходная скорость молекулы равна 50 метров в секунду, среднее расстояние между молекулами 10-6 сантиметров и, наконец, допускает, что каждая молекула испытывает 4.109 столкновений в секунду.По теореме Пуанкаре приближенное возвращение исходного состояния должно последовать не ранее того, как скорости молекул образуют всю серию возможных сочетаний, каждое же столкновение создает возможность новых сочетаний. Из этих допущений Больцман на основании теории вероятностей заключает, что до наступления некоторого распределения скоростей, приближенно (в границах, установленных самим Больцманном) воспроизводящего исходное распределение, т. е. короче говоря, до приближенного возвращения исходного состояния должно протечь число секунд, выражаемое цифрой в много триллионов знаков. – «Допустим – продолжает он, – что около каждой звезды, которую можно еще различить в лучшие наши телескопы, обращается столько же планет, как вокруг солнца, и на каждой из этих планет живет столько же людей как на земле; если бы каждый из этих людей прожил триллион лет, то число секунд, прожитых совместно всеми этими людьми, далеко не обладало бы 50 знаками». Конец этого примера, правда, не совсем удачен: это необозримое множество людей за триллион лет своей жизни имели бы случай исследовать необратимость не одного кубического сантиметра воздуха, а чудовищного числа таких кубических сантиметров, и вероятность встроиться когда-либо с «возвратным» процессом не так уже ничтожна, как могло бы показаться при чтении Больцманнова примера. Но допустим, что она столь мала, что границы нашего опыта исключают возможность наблюдения и уменьшения энтропии; допустим, что столь же нелепо отвергать кинетическую теорию газов ради упомянутого нами вывода из нее, как объявлять игральную кость фальшивой на том только основании, что не удалось наблюдать, что при бросании ее тысячу раз подряд выходило одно очко, хотя вероятность этих событий не точно равна нулю. Ведь и помимо данного вопроса, есть немало случаев, когда мы на практике совершенно игнорируем некоторую величину, признаваемую в теории только весьма малой, но не исчезающей; наконец можно и в том согласиться с Больцманном, что и выводы закона возрастания энтропии мало удовлетворяют при перенесении их, по примеру Клаузиуса, на вселенную.
Но из всего этого – даже в наиболее благоприятном случае – можно заключить только, что механическое мировоззрение не просто никуда негодно, что оно может отстоять свое существование, несмотря на факт необратимости. Другой вопрос, целесообразно ли поступают, стараясь защитить механизм, т. е. дает ли последовательно проведенный атомизм целесообразную картину мира.
По-видимому, неизбежная судьба механической гипотезы повсюду такова, что она для описания опытов должна взвалить на себя непосильное бремя представлений, не имеющих ничего общего с опытом. Средства, которые так хороши для доставления механической модели небольшой части опыта, становятся тем менее целесообразными, чем обширнее область опыта, которую они должны изобразить, и под конец они перестают совершенно служить. Дело обстоит здесь так, как с изображениями, которые дает диоптрика или которыми пользуется картография. Механическое мировоззрение – это универсальный метод отображения, но оно не дает универсального образа мира; вместе с расширением его теряется и его сила.
4. В недавно появившейся статье49Больцманн нашел удачное выражение, характеризующее точку зрения атомизма и механического мировоззрения: атомы существуют. Мы приписываем определенным вещам окружающей нас среды существование для того, чтобы в потоке явлений найти для себя точки отдохновения. Наши наблюдения дают нам всегда отношения, одна вещь зависит от другой, мы нуждаемся поэтому в вещах, к которым мы можем относить другие вещи и о собственной относительности которых мы можем не всегда думать. И мы приписываем этим вещам объективное существование, когда мы не сомневаемся, что существа, которые мы признаем в этом отношении равноправными нам, считают эти самые вещи подходящими точками опоры для мышления. В этом смысле существует Венера, существует ньютонова сила притяжения, или же это дерево подле меня, или небо надо мной. Все это такие выражения, под рубрикой которых можно удобно найти результаты нашего опыта.
Но наука оказывается нередко неосторожной в употреблении подобных оборотов речи, гораздо более неосторожной, чем обычное словоупотребление; она начинает думать, что, приписывая атому силу, подобную силе человеческой руки, она тем самым может знать его так же хорошо, как человек знает самого себя. Поэтому-то опасно говорить, что атомы существуют. Конечно, атом это удачное выражение; под рубрикой его легко найти результаты опытов стехиометрии, состава тел, теплоты трения и т. п., – но он оказывается уже мало пригодным для термодинамики и для многих других областей опыта. Атом существует так, как, примерно, существует небесный свод: для большинства людей это самый подходящий способ выражения, хотя правильнее думать, что небесный свод не существует.
Для естествознания существуют одни только научные наблюдения. Чтобы не слишком расширять свою область, теоретическое естествознание может приписать существование, скажем, тем основным результатам критического наблюдения, которые мы, по надежному обычаю повседневной жизни, обозначаем, как ясные понятия, как прочные опыты, как найденные законы и найденные предметы. Каждая частная теория может, сужая свою область, исходить из того, например, что эфир существует, или что существуют атомы, или ньютонова сила, или неуничтожимые, соединенные меж собой неизменными геометрическими связями массы, и т. п. Но для общей теоретической физики не существует ни атомов, ни энергии, ни какого-нибудь иного аналогичного понятия; для нее существуют лишь непосредственно выводимые из групп наблюдения опыты. Поэтому я считаю особенно ценным в энергетике то, что она в состоянии несравненно более, чем старые теории, приспособляться непосредственно к опытам, и вижу в попытках приписать энергии субстанциальное существование значительное отклонение от первоначальной ясности воззрений Роберта Майера. Не существует ничего абсолютного, нашему познанию доступны лишь отношения. Ведь всегда, когда дух пытливости начинает искать отдыха на ложе лени какого-нибудь абсолюта, он погибает. Приятно, может быть, помечтать, что в атомах найдет себе успокоение наше непрерывное вопрошание, но ведь это только мечта! Такой же мечтой и иллюзией было бы, если бы захотели увидеть в энергии некий абсолют, а не наиболее удачное для нашего времени выражение количественных отношений между естественными явлениями.
5. Я не могу также считать удовлетворительной предпринятую Больцманном новую защиту атомизма с помощью понятия о дифференциале. «Кто думает, – пишет Больцманн50, – освободиться от атомистики путем дифференциальных уравнений, тот из-за деревьев не видит леса. Что толку умалчивать о требовании мыслить себе большое количество отдельных существ, если при объяснении дифференциальных уравнений определяют выраженное этими уравнениями значение через это требование?» На это следует заметить, что для физики вовсе неважно, сводит ли метафизика чисел непрерывное к прерывному. Фактически в нас имеются и представление о непрерывном и представление о прерывном, и кто объясняет дифференциальные уравнения с помощью действий над дискретными числами, тот вовсе не отрицает непрерывности связи, – он лишь не может логически охватить ее с представляющейся ему необходимой строгостью. Переход к пределу отлично может представлять перемену качества. Но какой атомистик понимает таким образом свои физические атомы? Разве в них действительно видят простые вспомогательные средства образования понятий, разве им не приписывают скорее реального существования?
6. Эти мысли защищались уже неоднократно и с большой настойчивостью – сведущий читатель, я надеюсь, узнает во многих местах этой книги с достаточной отчетливостью круг мыслей Маха и Авенариуса – однако в естествознании он не добились еще заслуженного ими признания. Если бы это было иначе, то на Любекском съезде более глубокие стороны энергетики не встретили бы такого непонимания.
Близорукое цепляние за механические гипотезы, в противность энергетике с ее широкими горизонтами, представляет уже не первый случай того, как наука упрямо придерживается традиционных методов. Имея в виду величайший пример такого упорства, мы можем назвать такое отношение схоластикой. Можно сколько угодно приписывать привычным методам большую продуктивность и надежность, достигнутую благодаря частому употреблению их, можно приписывать им большее образовательное значение – все это не ведет ни к чему: применимость этих методов остается ограниченной, через границы их ведут лишь новые, примыкающие непосредственно к опыту, способы рассмотрения.
Максуэлл51однажды выразился весьма удачно по этому поводу, как бы предсказывая стремления новейшей энергетики: «Было бы весьма желательно, чтобы люди науки нашли методы изложения, с помощью которых можно было бы передать духу идеи в том точно объеме, какой они захватывают, и которые в тоже время были бы достаточно общими и препятствовали бы введению ничем неоправданных деталей». Энергетика и есть такой метод.
Розенбергер недавно сравнил между собой динамику, энергетику и кинетику, как три равноправных направления физического познания природы. Сделав это, он, как мне кажется, выразил довольно распространенное мнение. Разумеется, можно, в зависимости от собственного вкуса, выдвигать на первый план силу, или энергию, или уравнения, связывающие между собой различные возможности изменения. Каждое из этих направлений может или развиться в своего рода пышную мистику образов, или же скромно стараться быть просто лишь изображением опыта. Так, например, динамика Ньютона, кинетика Герца и даже общая кинетика эфира в оптике и электричестве свободны от ненужных представлений, между тем как энергетика в форме учения о переходе энергии обнаруживает сильную склонность к пустым украшениям. Можно поэтому сравнивать между собой эти три направления теоретической физики, но не следует думать, будто это касается дебатировавшегося в Любеке вопроса. Здесь, с одной стороны, нападали, а, с другой, защищали энергетику за ее метод, за стремление говорить о естественных процессах языком, свободным от образов. А в отношении этого метода энергетика не превзойдена; ни одно из других направлений даже и приблизительно не достигло в этом отношений таких успехов.
Конечно, не следует также доходить до крайностей и, как это сделал Оствальд, совсем отказаться от образов. Почему при составлении механистических гипотез приписывают создаваемым таким образом механизмам по возможности молекулярные размеры? Ведь уравнения Лагранжа или твердые связи Герца пригодны вовсе не для одних только молекулярных размеров. Но, если захотеть заполнить образами открываемое ими перед фантазией пространство, если желать сделать наглядным переход электромагнитной энергии с помощью механизма из колес (как у Лоджа) или же изобразить какую-нибудь формулу строения с помощью геометрической фигуры, то приходится спуститься в область ничтожно малого. Не служат ли таким образом молекулярные размеры для того, чтобы мы могли вырваться из темницы чувств на простор мыслей, не заключается ли, может быть, подлинное значение атомизма в том, что он открывает нашему духу царство свободы? Но свободная игра духа превратилась бы в пустую забаву, если бы он забыл границу между вымыслом и истиной.
Отношение между естественными явлениями, установленное путем индуктивных заключений, дает всегда фантазии простор для дальнейших попыток. Так, замеченные Коперником и Кеплером отношения в планетной системе привели к открытию тяготения, а это последнее, в свою очередь, открывает простор для силы воображения. Это ведет к положительным результатам, если удается найти такое представление, благодаря которому устанавливаются надлежащие отношения между опытами, стоявшими до того вне всякого отношения (например: установление отношения между движением Марса и земной тяжестью, или же между тяготением и электрическими и магнитными дальнодействиями). Но если начинают принимать сочиненное представление за сущность вещи, если начинают считать его более ценным, чем те опыты, на основании которых его сочинили, то перед нами открывается царство схоластики. И кто отказывается от вполне достаточного описания явлений, как его дает энергетика, кто отказывается от описания, не прибегающего к помощи вымысла, тот стоит на почве схоластики. Поэтому не старые методы описания явлений я считаю опасными, а чрезмерность в них, ту слепую веру в их общезначимость и непогрешимость, которая ведет ко всякого рода попыткам спасения, которая пускается на сочинение курьезнейших представлений, пригодных лишь для целей такого спасения, и которая выдает эти продукты сочиняющего воображения за истину.
И фактически (как, например, при развитии атомной гипотезы в ионную гипотезу) механистическая сторона гипотез начинает все более и более ощущаться как нечто добавочное, чисто внешнее, а гельмгольцгертцовские скрытые движения указывают на принципиальный отказ от излишних притязаний, являясь просто конкретным, требуемым логическими схемами Лагранжа, средством описания энергетических отношений. Но ведь существует описание и помимо лагранжевых уравнений, подобно тому, как наряду с конкретным мышлением существует и абстрактное мышление.
7. Но это не все! Энергетике вовсе и не приходится бороться с образами и моделями, как с чем-то враждебным ей. Ведь в действительности они подчинены ей, какими бы самостоятельными они не воображали себя. Каким образом мы узнаем, что какой-нибудь образ удачен? Говорят, будто путем его согласования с опытом или путем согласования логических следствий из него с опытом. Но разве образ не отличается качественно от того факта, который он отображает? Как же можно сравнивать его или следствия из него с этим фактом? Где здесь tertium comparationis? Возьмем пример. Пусть, скажем, придуман какой-нибудь образ для описания тепловых явлений. Пусть некоторая величина, которая не есть теплота, изображает теплоту, а некоторая другая – температуру. Что означает тогда испытание на опыт пригодности рассматриваемого образа? Ведь не все свойства этого образа согласуются с опытами насчет теплоты, иначе это был бы уже не образ. Какие же свойства должны согласоваться для удовлетворения точного исследования? Одна только энергетика дает ответ на этот вопрос. За теплоту мы должны принять такую величину, которая может быть рассматриваема как форма энергии – которая, например, удовлетворяет принципу сохранения энергии; за температуру можно принять лишь такую величину, которая имеет общим с температурой, например, свойство интенсивности. Словом, свойства, которые должен заключать в себе рассматриваемый образ, это как раз те свойства, которые необходимы для количественного описания опыта, те, которые удерживаются энергетикой. В этом смысле, следовательно, энергетика стоит над механическими образами и моделями как их судья. Лишь путем производимой ею критики устанавливают, является ли рассматриваемый образ удачным описанием действительности, является ли он художественной (dichterisch) истиной», а не просто пустой игрой фантазии. Без такой критики приверженность к традиционным способам воззрения, придумывание новых вспомогательных средств для спасения старых образов, были бы пустой схоластикой.
Таким образом, в загоревшемся в 1895 г. на Любекском съезде споре дело идет собственно не об атомизме или непрерывном заполнении пространства, не о знаке неравенства в термодинамике, не об энергетическом обосновании механики: все это частности. Дело идет в конце концов о принципах нашего познания природы. Против безмерных притязаний механистического метода в вопросе о теоретическом изображении наших опытов поднимает голову новый метод, который позволяет описывать гораздо непосредственнее эти опыты и в то же время достигает общезначимости понятия, необходимой для всякого целесообразного теоретического изображения природы. Если взглянуть на область энергетики с этой точки зрения, которая одна лишь дозволяет правильно понять ее стремления, то решение является весьма простым. Вот схоластика – вот энергетика: меж ними и приходится выбирать!
Перевел Л. Габрилович
П. Дюгем.
Физика качества52
Попытка свести к фигуре и движению все свойства тел кажется химерической затеей или потому, что такое сведение может быть получено ценою подавляющих наше воображение усложнений, или даже потому, что оно оказывается в противоречии с природой материальных вещей.
Мы должны поэтому ввести в нашу физику нечто иное, чем те, чисто количественные, элементы, которыми оперирует геометрия, мы должны признать, что материя имеет качества. Мы вынуждены – даже с риском услышать упреки в возвращении к скрытым свойствам – рассматривать, как первое и несводимое качество, то, в силу чего некоторое тело тепло, или светло, или наэлектризовано, или намагничено. Словом, мы должны отказаться от беспрерывно возобновлявшихся со времен Декарта попыток и связать наши теории с наиболее существенными понятиями перипатетической физики.
Но не скомпрометирует ли это возвращение вспять всю колоссальную систему, созданную физиками с тех пор, как они сбросили иго схоластики? Не будут ли забыты, благодаря этому, плодотворнейшие методы современной науки?
Физики, убежденные, что все в телесной природе сводится к фигуре и движению, как их представляют себе геометры, убежденные, что все в ней носит чисто количественный характер, ввели повсюду меру и число. Всякое свойство тел стало в их руках величиной; всякий закон – алгебраической формулой; всякая теория – логической связью теорем. Поражая своей строгостью, точностью, величественным единством, физика была той «универсальной математикой», о которой мечтал Декарт. И вот эту-то совершенную форму – столь удобную и столь прекрасную в то же время – нам придется разбить? И мы должны будем отказаться при наших дедукциях от чудесного, могущественного содействия числовых символов? И мы примиримся с туманными спорами, темными и запутанными логомахиями, которые составляли науку о природе до тех пор, пока ученые не стали пользоваться алгебраическим языком? И мы станем подвергать себя всем тем насмешкам, которые дискредитировали космологию схоластики? – Вряд ли найдется физик, который согласился бы на подобное отступление назад.
Но дело в том, что такие жертвы и не нужны. Отказ от механистических объяснений не влечет за собой непременно отказа от математической физики.
Число, как известно, может служить для изображения различных состояний какой-нибудь величины, обладающей свойством аддитивности. Переход от величины к изображающему его числу составляет собственно измерение. Но число может служить также репером для определения различных интенсивностей какого-нибудь качества. Это расширение понятия об измерении, это употребление числа как символа не количественной вещи, вероятно, удивило бы и скандализировало бы перипатетиков древности. В этом и заключается наиболее бесспорный успех, наиболее решительная победа, которой мы обязаны физикам XVII века и их продолжателям. В своей попытке подставить повсюду на место качества количество они потерпели неудачу. Но их усилия не были тщетны, ибо они установили следующую, неизмеримо важную, истину; возможно рассуждать о физических качествах на языке алгебры.
Мы покажем на каком-нибудь примере, как происходит этот переход от качества к количеству.
Благодаря ощущению теплоты, испытываемому нами при прикосновении к различным частям какого-нибудь тела, мы воспринимаем некоторое качество этого тела; мы и выражаем это, говоря, что рассматриваемое тело тепло. Два различных тела могут быть одинаково теплы; они обладают рассматриваемым качеством с одинаковой интенсивностью. Из двух тел одно может быть теплее другого: первое обладает рассматриваемым качеством с большей интенсивностью, чем второе.
Не углубляясь дальше в сущность природы качества, выражаемого прилагательным теплый, а главное, не пытаясь разложить его на количественные элементы, мы отлично можем себе представить, что каждое из его состояний, каждая его интенсивность будет отнесена к какому-нибудь определенному числу; мы можем далее себе представить, что два тела, одинаково теплые, будут характеризоваться одним и тем же числом, – что из двух тел неодинаковой теплоты более теплое будет характеризоваться большим числом. Выбранные таким образом числа будут градусами температуры.
Эти простые замечания показывают нам уже, как вместо того, чтобы рассуждать па обыкновенном языке о теплом, можно применить к градусам температуры символы алгебры. Вместо того, чтобы говорить, что некоторое тело так же тепло, более тепло или менее тепло, чем другое тело, мы будем писать, что первое имеет столько же, больше или меньше градусов температуры, чем второе.
Теперь мы понимаем, что можно изложить теорию, в которой будет говориться о теплом, не в виде философского трактата (на подобие тех схоластических рассуждений, куда так легко могли забраться всякого рода неясность и путаница), а в виде ряда алгебраических уравнений и неравенств, представляющих высшую, достижимую человеческим умом, степень ясности и точности.
Но одного употребления алгебраических знаков, с помощью которых мы могли бы трактовать о теплом ясно и точно, но вместе с тем абстрактно и обще, еще мало. Необходимо еще уметь переходить от наших абстрактных и общих положений к конкретным и частным истинам, необходимо, чтобы мы могли сравнивать следствия из наших теорий с данными опыта, ибо контроль опыта составляет для физической теории единственный критерий истины.
Этот переход от абстрактного к конкретному, от общего к частному был бы невозможен, если бы мы знали только, что каждой интенсивности теплоты некоторого тела можно отнести градус температуры и что градус этот поднимается вместе с ростом интенсивности. Необходима еще наличность известного практического правила, дающего нам численное значение градуса температуры некоторого, имеющегося у нас реально, тела, – необходимо, чтобы известный инструмент, соединенный определенным образом с телом, указывал бы этот градус. Математические формулы, в которых фигурирует буква Т, символ температуры, приобретают физический смысл лишь благодаря выбору термометра.
Употребление выбранного нами термометра подчинено известным правилам и условиям. Оно требует, например, чтобы температура испытуемого тела была однообразна, чтобы она оставалась постоянной в течение некоторого времени, чтобы она не была ни слишком высокой, ни слишком низкой. Указания даже наисовершеннейшего термометра не абсолютно точны, а приближенны; для двух разных, но очень близких между собою интенсивностей теплоты инструмент этот не дает двух отличимых друг от друга указаний; для некоторой определенной интенсивности теплоты он не дает одного единственного градуса температуры, но все градусы температуры, заключенные между двумя пределами, промежуток меж которыми ускользает от наших средств наблюдения.
Следовательно, с помощью термометра нельзя будет сравнить с опытом всех следствий из теории, но только некоторые из них; так, например, те, которые имеют отношение к температурам, меняющимся от одной точки к другой или от одного момента к другому, или те, которые касаются слишком теплых или слишком холодных тел, останутся вне прямого контроля фактов. Но и в тех случаях даже, когда сравнение будет возможно, оно не всегда будет абсолютно строго; его точность будет ограничена и будет зависеть от степени точности термометра. Тем не менее этот инструмент позволит нам перейти от абстрактных и общих положений, формулируемых теорией, к конкретным и частным суждениям, доставляемым опытом. Этот переход будет возможен в тем большем количестве случаев, чем шире станут условия закономерного применения термометра; и будет он производиться с тем большей уверенностью, чем точнее будет термометр. Благодаря определению и употреблению термометра теория получает физический смысл; ее можно начать проверять и применять.
То, что мы сказали касательно качества тел быть теплыми и касательно символического представления его с помощью числа, градуса температуры, то – mutatis mutandis – можно повторить относительно всех качеств, привлекающих внимание физика; относительно электризации, намагничения, диэлектрической поляризации, освещения53. Анализ фактов опыта ведет к образованию абстрактного понятия более или менее интенсивного качества; с этим качеством мы соединяем соответственный численный символ, значение которого тем больше, чем интенсивнее качество; это соответствие, возможность которого утверждается совершенно общим образом, оправдывается практически – для обширной категории случаев – путем употребления известного инструмента; с помощью этого инструмента мы определяем приблизительно численное значение символа, соответствующее данному фактически качеству. Если бы не было известного приема измерения, то определение физической величины, символизирующей некоторое качество, было бы неполно и лишено смысла. Только наличность этого приема делает возможным переход от общей и абстрактной алгебраической формулы, выражающей какой-нибудь закон теоретической физики, к конкретному и частному качественному факту, к которому хотят применить этот закон.
Эти принципы были развиты уже полвека тому назад Рэнкином54в малоизвестном небольшом очерке, в котором вскрыта истинная природа странной науки, называемой физикой, – экспериментальной науки о телесных качествах и в то же время науки, развивающейся в виде ряда алгебраических выкладок.
Математики эпохи научного возрождения упрекали схоластическую физику не только в отсутствии точности: этого можно было бы избежать при употреблении алгебраической символики. Они упрекали ее, главным образом, в том, что она создавала столько скрытых свойств, субстанциальных форм, симпатий и антипатий, сколько встречается в мир явлений, требующих объяснения. Они обвиняли ее также в том, что она выродилась в пустую логомахию, возбуждавшую своей напыщенной формой тщеславие у педантов и удивление у глупцов, но по существу не дававшую никакой пищи любознательным и здравомыслящим умам. Не следует, чтобы новая физика могла заслужить этот упрек.
Итак физика будет сводить теорию явлений, представляемых неодушевленной природой, к рассмотрению известного числа качеств; но она постарается сделать по возможности меньшим это число. Всякий раз, как представится какое-нибудь новое явление, она попытается во что бы то ни стало свести его к уже определенным качествам. Лишь после того, как она убедится в невозможности такого сведения, она примирится с необходимостью принять в своих теориях новое качество, ввести в свои уравнения новый вид переменных. Таким же точно образом и химик, открывший новое тело, пытается сперва разложить его на некоторые из уже известных элементов, и лишь тогда, когда он исчерпал все средства анализа, которыми располагают лаборатории, он решается прибавить новое название к списку простых тел.
Название простой дается какому-нибудь химическому веществу не в силу метафизического рассуждения, доказывающего, что оно неразложимо по природе; оно дается ему в силу факта, в силу того, что оно не поддавалось никаким попыткам разложения. Этот эпитет – сознание в бессилии; он не носит окончательного, бесповоротного характера; тело, простое нынче, перестанет быть им завтра, если какой-нибудь химик, более удачливый, чем его предшественники, сумеет разложить его; поташ и сода – для Лавуазье простые тела – стали после трудов Дэви сложными телами. То же самое можно сказать и о первых качествах, признаваемых нами в физике. Называя их первыми, мы вовсе не утверждаем тем, что они несводимы по природе. Мы просто сознаемся здесь, что мы не умеем свести их к более простым свойствам. Но это сведение, невозможное для нас нынче, может быть, завтра станет свершившимся фактом. Свет, например, представляется в начале оптики как первое качество; в тот – может быть, недалекий – день, когда окончательно восторжествует электромагнитная теория света, последний будет сведен к быстрым изменениям другого качества, диэлектрической поляризации; он потеряет свое достоинство первого качества.
Число признанных в физике первых качеств должно быть настолько мало, насколько это позволяют наши наличные знания, подобно тому, как число принятых в химии простых тел по возможности наименьшее (считаясь с доступными нам средствами анализа). Простых тел, по меньшей мер, штук восемьдесят, и их число непрерывно растет, благодаря открытию новых элементов. Не следует поэтому удивляться, если список первых качеств так длинен и если непрерывные открытия физиков от времени до времени еще удлиняют его прибавлением какого-нибудь нового качества.
Теории механистической физики выдавали себя за объяснения материального мира. Он воображали, что, диссекируя видимые качества, представляемые нам опытом, они вскрывают внутреннее строение тел и выявляют первопричину их свойств. Само собою разумеется, что у новой физики нет таких претензий. Когда она объявляет какое-нибудь свойство первым качеством, она делает, так сказать, акт скромности; она не претендует этим объяснять, она сознается в своем бессилии объяснять. Подставляя численный символ на место качества, обнаруживающегося в опыте, она не прибавляет никакого нового данного к данным опыта. Таким же точно образом и речь, выражая какую-нибудь идею, не обогащает содержания этой идеи. Выкладки насчет градуса температуры не сообщают нам по вопросу о внутренней природе качества, представляемого этим градусом, ничего такого, чего бы мы не знали из внимательного изучения наших ощущений или данных наблюдения. Новая математическая физика не думает проникнуть в познание телесных качеств глубже того, что раскрывает нам анализ фактов опыта. Словом, она – физика; она не философия природы, не космология, не ветвь метафизики.
Но если теоретическая физика отказывается от объяснения материального мира, то каковы ее роль и ее предмет? Формулы, подставляемые ею на место экспериментальных законов, будут выражать эти законы весьма точным и подробным образом. Показания инструментов позволят в каждом отдельном случае заменить буквы, фигурирующие в такой формуле, численными значениями, присущими свойствам изучаемых конкретных тел. Произведя эту подстановку, можно будет применить общий закон к частному случаю со строгостью, имеющей своим пределом только степень точности инструментов. Наконец, формулы эти будут сконденсированы в небольшом числе крайне общих принципов, откуда их можно будет вывести с помощью дедукций математического анализа и алгебраических выкладок. Логический порядок, в котором будут размещены тогда наши физические познания, сделает из них систему, которой можно будет удобно и уверенно пользоваться. Благодаря этому физик сумеет найти быстро, безошибочно и без пропуска все законы, от которых зависит решение данной проблемы.
Наши чувства воспринимают лишь поверхность вещей. То, что лежит под этой поверхностью, останется для нас, без сомнения, навсегда неизвестным. Если бы какой-нибудь высший интеллект захотел раскрыть нам эту скрытую сущность вещей, мы бы, вероятно, ее не поняли, а если бы мы и поняли ее, то мы не могли бы выразить и дать понять ее нашим ближним. Наконец, если бы мы и постигли сущность вещей, то это было бы для нас практически бесполезно, ибо наши средства действия, координированные с нашими средствами познавания, позволяют нам так же мало видоизменить сущность вещей, как и понять ее. Новая физика не будет ставить себе целью открыть нам эту сущность вещей; ее намерения скромнее и в то же время практичнее. Ее цель – помочь нашей деятельности овладеть миром материи, чтобы видоизменить его и подчинить нашим потребностям. Ее цель – в том, чтобы сделать более могущественными или более тонкими те орудия, с помощью которых мы воздействуем на тела, – в том, чтобы разнообразить эти орудия, приспособляя каждое из них наилучшим образом к предмету его, – наконец в том, чтобы методически классифицировать их, доставляя таким путем физику возможность схватить в каждый момент, без замедления и без нащупывания, то из них, которое нужно для его задачи.
Перевел П. Юшкевич
К литературе вопроса
Э. Мах. Анализ ощущений. Изд. «Образование».
Э. Мах. Популярно-научные очерки. («Экономическая природа физического исследования», «Преобразование и приспособления в естественно-научном мышлении», «Принцип сравнения в физике» и «Описание и объяснение»). Изд. «Образование».
Э. Мах. Механика (гл. обр. последняя глава). Изд. «Образование».
E. Mach. Wrmelehre (гл. обр. последняя треть книги).
Э. Мах. Познание и заблуждение.
Э. Мах. Принцип сохранения работы. Изд. «Образование».
А. Пуанкаре. Наука и гипотеза.
A. Пуанкаре. Ценность науки.
К. Пирсон. Грамматика науки. (Гл. обр. первые главы).
I. В. Stallo. Die Begriffe und Theorien der modernen Physik. (Понятия и теории совр. физики. Перевод готовится).
Г. Клейнпетер. Теория познания современного естествознания. Изд. Шиповник.
B. Оствальд. Натурфилософия. Изд. «Образование».
П. Дюгем. Физическая теория. Изд. «Образование».
P. Duhem. L’volution de la mcanique (особ. гл. XV части 1 и гл. I, II и III части 2).
P. Duhem. . Essai sur la notion de thorie physique de Platon Galile.
G. Milhaud. Le Rationnel.
A. Rey. La thorie physique chez les physiciens contemporains.
E. Meyerson. Identit et realit.
P. Natorp. Die logischen Grundlagen der exakten Wissenschaften (гл. VII).
Э. Кассирер. Познание и действительность (особ. гл. IV). Изд. Шиповник.
П. Фолькманн. Теория познания естественных наук. Изд. «Образование».
E. Hartmann. Die Weltanschauung der modernen Physik.
E. Becher. Philosophische Voraussetzungen der exakten Naturwissenschaften.
W. Wundt. Die Principien der mechanischen Naturlehre.
A. Sthr. Zur Philosophie der Uratomes und des energetischen Weltbildes (первые параграфы и заключения).
A. Darbon. L’explication mcanique et le nominalisme.
L. Poincar. La physique moderne (гл. I, II, III и X).
L. Bolzmann. Populre Schriften.
См. также соответствующие главы у В. Brunhes. La dgradation de l’nergie.
E. Picard. La science moderne, F. Enriques. Probleme der Wissenschaft (по-русски вышла 1 часть) и пр.
Макс Планк. 1. Единство физ. картины мира. Изд. «Образование».
2. Теоретическая физика. Восемь лекций. Пер. снемецк. профес. И.М. Занчевского.
Для характеристики взглядов крайних символистов см., например, в Rvue de Mtaphysique et de Morale статьи: E. Le Roy «Science et Philosophie» (1899 и 1900 гг.) и Wilbois «La mthode des sciences physiques» (1899 и 1900 гг.). Критику взглядов Le Roy см. Пуанкаре «Ценность науки», часть 3-ья.
К спору Планка и Маха см. Vierteljahresschr. fr wissensch. Philos. за 1912 г. статью Karl Gerhards: «Zur Kontroverse Planck-Mach» и там же Hans Kleinpeter: «Zur Begriffsbestimmung des Phnomenalismus».
Helm. Die Energetik nach ihrer geschich. Entwickelung.
Читать бесплатно другие книги:
